Oksit seramikler

2.5.4.1 Cam infiltre edilmiĢ oksit seramikler

Frezeleme işlemi sonrasında poröz yapının giderilmesi amacıyla cam infiltre CAD / CAM blokların esas yapısını oluşturan alumina veya alumina zirkonya karışımının kristalleri arasındaki boşluklara cam infiltrasyonu yapılarak yapının devamlılığı sağlanmaktadır.

Materyalin tamamına geniş bir şekilde yayılan ve iç içe geçmiş en az iki faz bulunur. Gerçek son sertliklerine ulaşmaları için lantan oksit cam infiltrasyonu işlemine tabi tutulurlar. Poröz bloklar alt yapı hazırlanması için millenir. Sonra bloklar porselenle kaplanmak (veneerlenmek ) üzere yüksek yoğunluğa ulaşmaları için farklı oranlarda cam seramik infiltrasyonuna tabi tutulurlar. Bu

bloklar In-Ceram Spinell, In-Ceram Alumina ve In-Ceram Zirkonia olmak üzere üç çeşittir.

1994 yılında In-Ceram Spinell opak altyapıya sahip In-Ceram Alumina‘ ya materyaline estetik açıdan daha başarılı bir alternatif olarak üretilmiştir In- Ceram Spinell, In-Ceram sistemleri arasında en yüksek translüsentliğe sahip olan materyaldir. İçeriğinde magnezyum alüminyum oksit (MgAl2O4) kullanılır. Sinterleme işleminden sonra ‗spinell‘ adı verilen gözenekli bir yapı oluşur. Bu yapıya daha sonra ışık geçirgenliğinin de sağlanmasına yardımcı olan lantan oksit cam infiltre edilir. Bükülme direnci In-Ceram Aluminadan % 25 daha az, tranlüsentliği ise 2 kat fazladır. Bükülme direnci 350 MPa‘dır. Translüsent özelliği sayesinde ön bölge restorasyonlarda tercih edilirler (Magne ve Belser, 1997; Fradeani ve Redemagni , 2002).

İlk olarak 1989 yılında üretilen In-Ceram Alumina, yüksek oranda sinterlenmiş poröz alumina altyapı materyaline, düşük viskoziteli sodyum lantan oksit cam infiltrasyonuyla elde edilmiştir (Kelly ve diğ. , 1996). Bükülme direnci 600 Mpa‘dır (Giordano ve diğ. , 1995). Ön, arka bölge kronlarında ve üç üyeli ön bölge köprülerinde alt yapı materyali olarak kullanılabilir (Sorensen ve Torres, 1992). Vita InCeram Alümina blokları tebeşirimsi yapıdadır, freze edilirken daha büyük boyutta tasarlanır ve sonra sinterlenerek yoğunlaşır.

Zirkonyumun stres bağımlı transformasyon özelliği ile alumina matriksin birleştirilmesiyle sağlanan avantaj, zirkonya ile güçlendirilmiş alumina (ZTA) üretiminin oluşmasına sebep olmuştur. Son yıllarda üretilen In-Ceram Zirconia aluminyum oksit içeriğine ilave olarak %33 oranında seryum stabilize zirkonyum (12Ce-TZP) katılarak piyasaya sürülmüştür. InCeram zirkonya ise yüksek dayanımlı, tranlüsensitesi az olan bir materyaldir. In-Ceram 1100 °C‘de 2 saat sinterlendikten sonra cam infiltrasyonu gerçekleşmektedir. Camsı kısım yapının son halinin yaklaşık %23‘ünü meydana getirmektedir (Deville ve diğ. , 2003; Guazzato ve diğ. , 2004).

2.5.4.2 Sinterize oksit seramikler a. Alüminyum oksit (Al2O3)

Aluminyum oksit kristalleri içeren yarı sinterlenmiş, yüksek dayanıklılığa sahip oksit bloklardır. Presinterize durumdaki bloklar ve restorasyon elde edildikten

sonra 1520 °C‘de fırınlama işlemine tabi tutulurlar. Blokların kırılma dirençi 500 MPa‘dan fazla olup, bükülme direnci de yaklaşık 610 Mpa‘dır. Elastiklik modülü ise 380 GPa‘dır. Freze işlemi sonrası cam infiltrasyonuna gerek kalmaz. Bu bloklar tek renkten oluşmaktadır; fakat daha sonra üzerine yığılacak porselen rengine göre boyama sıvısıyla renklendirilme işlemi yapılabilir. (Guazzatove diğ. , 2004).

b. Zirkonyum oksit (ZrO2)

Tam porselen restorasyonların alt yapılarının yapımında en çok kullanılan materyal olarak öne çıkan Y-TZP yüksek mekanik dirence, kimyasal ve boyutsal stabiliteye sahiptir (Conrad ve diğ. , 2007). Üretim şekillerine göre zirkonyum dioksit bloklar 3 grupta incelenir:

Sinterlenmemiş zirkonyum dioksit bloklar, (yeşil faz - green stage) üretim aşamasında zirkonyum dioksit tozunun herhangi bir sinterleme işlemi uygulanmadan basınçsız bir şekilde preslenmesi ile üretilen bloklardır. Oldukça yumuşak bir yapıya sahip oldukları için kolayca aşındırılabilirler. Aşındırma işlemi sonrasında sinterleme işlemi uygulanır. Herhangi bir ısı uygulaması yoktur. Seramik tozu ve bağlayıcı ajanlardan preslenerek elde edilir. Herhangi bir sinterleme işlemi olmadığı için malzeme tebeşir tozuna benzer. Kolayca aşındırılabilirler. Stabiliteleri oldukça azdır, taşınma ve uygulama problemleri ortaya çıkar. Likit soğutmasız metal karbit aşındırıcılarla işlenebilir. Bu yeşil aşama porözitelidir. Fırınlama sırasında lineer olarak % 25‘ lik çekme büzülmesi beklenir. Zirkonyum oksit yeşil fazda CAD / CAM sistemleri için satılmazlar. (Beuer ve diğ. , 2008)

Yarı sinterlenmiş (Non-HIP) zirkonyum dioksit bloklar, (beyaz faz - white stage) zirkonyum dioksit tozu ile bağlayıcı maddenin birlikte ısı kullanılmadan preslenmesiyle üretilirler. Elde edilen bloklar 1350-1550 °C ısıda ön sinterleme işlemine tabi tutulur (Denry ve Kelly , 2008). Sinterleme sonucunda beyaz bloklar % 5‘ lik çekme büzülmesine sahip olurlar. Beyaz bloklardan CAD / CAM ürünlerinin üretimi yapıldığında % 20‘ lik çekme büzülmesi göz önünde bulundurulmalıdır. Beyaz bloklar soğutmasız metal karbit aşındırıcılar veya su soğutmalı elmas aşındırıcılarla işlenebilirler.

Tam sinterlenmiş (HIP) zirkonyum dioksit bloklar: ( hot isostatic pressed) HIP olarak adlandırılan tam sinterlenmiş bloklar ilk olarak yaklaşık 1300 °C‘de sinterlenir ve %95 yoğunluğa ulaşır. Oluşan yapı çok sert olduğu için aşındırma işlemi uzun zaman almaktadır. Elmas aşındırıcılarla su soğutmasıyla işlenirler (Beuer ve diğ. 2008).

Avantajları:

1-) Sertleşme büzülmesi ve distorsiyonu yoktur. 2-) Sinterleme fırınına ihtiyaç yoktur.

3-) Sinterleme işlemi için ek zamana gerek yoktur Dezavantajlar:

1-)Yüksek rijitliğe ve stabiliteye sahip cihazlar gerekli

2-) Daha uzun frezeleme süreleri, cihazların daha yavaş kullanımı 3-) Frezler kısa sürede aşınır

4-) Hiç renkli blok satılmamaktadır.

Zirkonyum dioksit mükemmel mekanik karakteristik özelliklere sahip yüksek performanslı oksit seramiktir. Bu diğer dental seramiklerle kıyaslandığında yüksek burkulma ve kırılma dayanımından dolayı sabit bölümlü protezler için alt yapı ve kişisel implant abutmentlerının yapımında kullanılabilir. Yitrium oksit (Y2O3 ) moleküllerinin ilavesi sonucunda oda sıcaklığında tetragonal faz

stabilizasyonu sağlanır. Monolitik faza dönüşüm seramik içindeki çatlakların ilerlemesini engeller (transformasyon direnci). Bu dönüşüm sonucunda % 4‘lük bir hacim artşı görülür. Bu artış, stres yoğunluğunu azaltır ve çatlak büyümesini engeller (Beuer ve diğ. , 2008;Dirxen ve diğ. , 2013). Kırılma dayanımı 900- 1200 MPa arasında olup, elastiklik modülüsü ise yaklaşık 210 Gpa‘dır (Zimmermann ve diğ. 2013). Renklendirme likitiyle renklendirilirler (Guazzato ve diğ. , 2004).

Geleneksel zirkonya üç fazda bulunur. Oda sıcaklığında saf zirkonya izmonokliniktir. Artan sıcaklıkla, malzeme yaklaşık 1170 ° C'de tetragonal'e dönüşür, sonra yaklaşık 2370 ° C'de başlayan bir kübik florit yapısına, 2716 ° C'de eriyerek döner. Zirkonyumun tetragonal fazı genellikle opaktır; klinik

olarak kullanıldığında feldspatik porselen ile katmanlanmıştır. Bu tür altyapı kaplama sistemlerinde, üst yapı porseleninin kırılması ve parçalanmasının, tek kronlar için % 2 - % 9 ve 1 ila 5 yıl sonra simante restorasyonlar için % 3 - % 36 olduğu bildirilmiştir. Oklüzal yük ve porselen kalınlığı da, restoratif başarısızlıklarda ilave bir etkiye sahiptir (Guess ve diğ. , 2011).

Monolitik zirkonya bloklar, yüksek dayanıklılık ve translüsent (yarı şeffaflık) özelliğine sahiptir. Polikristalin seramiklerin şeffaflığı materyalin kimyasal yapısına ve mikro yapısına göre değişir. Materyallerin içerisindeki düzensiz partiküller ve poroziteler ise ışık geçirgenliğini azaltır. Standart zirkonya blokların içeriğinde dayanıklılığını arttıran ancak optik özelliklerini olumsuz yönde etkileyen organik bağlayıcılar bulunmaktadır. Solid ya da translüsent olarak da adlandırılan bu blokların yapısındaki atomlar ise, herhangi bir organik bağlayıcı olmadan birbirinin içine geçmektedir. Yapıdaki nano-partiküller sayesinde porözite içermemesi ve alumina içeriğinin % 0,01‘e kadar indirilmesi ışık geçirgenliğinin artmasını sağlamaktadır (Kelly, 2006).

Monolitik zirkonya altyapı materyali olarak kullanılabildiği gibi, üstyapı porseleni ihtiyacı olmadan tam kron olarak uygulanabilir. Okluzal aralığın yetersiz olduğu durumlarda, restorasyon 0,3-0,5 mm kalınlığa kadar inceltilerek kullanılabilmektedir. (Kelly, 2006).